package com.jxm.priority;

/**
 * @Author: jxm
 * @Description: 最大优先队列
 * @Date: 2022/7/12 17:18
 * @Version: 1.0
 */
public class MaxPriorityQueue<T extends Comparable<T>> {
    //用来存储元素的数组
    private T[] items;
    //记录堆中元素的个数
    private int N;

    public MaxPriorityQueue(int capacity){
        this.items = (T[]) new Comparable[capacity+1];
        this.N = 0;
    }

    //判断堆中索引i处的元素是否小于索引j处的元素
    private boolean less(int i,int j){
        return items[i].compareTo(items[j])<0;
    }

    //交换堆中i索引和j索引处的值
    private void exch(int i,int j){
        T temp = items[i];
        items[i] = items[j];
        items[j] = temp;
    }

    //删除队列中最大的元素,并返回这个最大元素
    public T delMax(){
        T max = items[1];
        //交换元素
        exch(1,N);
        N--;
        sink(1);
        return max;
    }

    //往队列中插入一个元素
    public void insert(T t){
        items[++N] = t;
        swim(N);
    }

    //使用上浮算法，使索引k处的元素能在堆中处于一个正确的位置
    private void swim(int k){
        //通过循环，不断的比较当前结点的值和其父结点的值，如果发现父结点的值比当前结点的值小，则交换位置
        while (k>1){
            //比较当前结点和父结点
            if(less(k/2,k)){
                exch(k/2,k);
            }
            k = k/2;
        }
    }

    //使用下沉算法，使索引k处的元素能在堆中处于一个正确的位置
    private void sink(int k){
        //通过循环不断的对比当前k结点和其左子结点2*k以及右子结点2k+1处中的较大值的元素大小，如果当前结点小，则需要交换位置
        while (2*k<=N){
            //获取当前结点的子结点中较大结点
            int max;//记录较大结点所在索引
            if(2*k+1<=N){ //说明有右子结点
                if(less(2*k,2*k+1)){
                    max = 2*k+1;
                }else{
                    max = 2*k;
                }
            }else{
                max = 2*k;
            }

            //比较当前结点和较大结点的值
            if(!less(k,max)){
                break;
            }
            //交换k索引处的值和max索引处的值
            exch(k,max);

            //变换k的值；
            k = max;
        }
    }

    //获取队列中元素的个数
    public int size(){
        return N;
    }

    //判断队列是否为空
    public boolean isEmpty(){
        return N == 0;
    }
}
